一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置製造方法
2023-04-25 12:00:31
一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置製造方法
【專利摘要】一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置。整個裝置通過絕熱材料固定在定日架上，二次光學元件與光輸出折射板的底平面布有太陽能電池陣列，太陽能電池陣列的底面固定有超導覆合散熱底板，超導覆合散熱底板底平面固定有導熱金屬，導熱金屬外周通過螺釘固定絕熱材料，所述的導熱金屬內間隔分布有流通管路，流通管路通過管道與用熱器循環連通。與現有技術相比，該裝置光損失少，系統發電及集熱效率高。二次光學元件能提高光線的偏離容忍度，同時可以增強太陽能電池表面的光強分布均勻性。強制水循環冷卻系統能有效降低電池溫度，電池的使用壽命和轉換效率將得到提升，回收的熱量得到進一步利用，系統的綜合能量利用率可超過70%。
【專利說明】一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置
【技術領域】
[0001]本發明一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，涉及的是太陽能發電【技術領域】，特別涉及聚光反射光伏模組的發電、供熱的聯產裝置。
【背景技術】
[0002]光伏發電經歷了第一代晶矽電池和第二代薄膜電池，目前產業化進程正逐漸轉向高效的CPV系統發電。與前兩代電池相比，CPV採用多結的II1-V族化合物電池，具有大光譜吸收、高轉換效率等優點；而且所需的電池面積不大，以相對廉價的聚光器件替代昂貴的半導體材料，在大規模應用於發電時可有效降低成本、降低生產能耗。
[0003]反射聚光器主要有拋面鏡、平板、拋物槽、組合拋物面(CPC)等幾種類型。反射材料主要是鍍銀玻璃和鍍鋁面，也有使用高分子材料的高反射率薄膜製作反射面。反射聚光的優點是不存在色散現象，光斑輻照分布均勻，反射效率可以接近100%。缺點是常規反射聚光器由於需要在反射面上固定太陽電池，太陽電池的安裝要比折射聚光器複雜，而且固定裝置會在反射面上、進而在太陽電池表面產生陰影。另外，如果反射面受到汙損，反射率會急劇衰降。
[0004]聚光光伏模組的熱電聯產裝置是反射型聚光光伏發電系統中的核心部件，用於直接將反射匯聚過來的光能轉換為電能。其中散熱是必須優先考慮的因素，因為太陽光匯聚後會在太陽電池表面形成非常高的溫度。如果不能及時散熱，太陽電池光電轉換效率會受到很大影響，甚至會燒毀太陽電池，為了保證聚光光伏電池片和接收器能在正常溫度範圍內穩定地工作，一股將聚光光伏光電轉換接收器直接粘接在散熱器上，該散熱器的下端直接暴露在外部空氣中，匯聚後的太陽光產生的熱量直接由散熱器散發到外部空氣中，但現有的聚光光伏散熱器重量較大，在自然風的情況下散熱效果較差，直接影響到聚光光伏接收器的正常工作。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服上述缺陷，提供一種用於聚光反射的光伏模組的熱、電聯產的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置。
[0006]為了實現上述技術目的，本發明採取的技術方案是:包括二次光學元件、太陽能電池陣列、超導覆合散熱底板、絕熱材料、導熱金屬、螺釘、流通管路在內，其特徵在於:整個裝置通過絕熱材料固定在定日架上，二次光學元件與光輸出折射板的底平面布有太陽能電池陣列，太陽能電池陣列的底面固定有超導覆合散熱底板，超導覆合散熱底板底平面固定有導熱金屬，導熱金屬外周通過螺釘固定絕熱材料，所述的導熱金屬內間隔分布有流通管路，流通管路通過管道與用熱器循環連通，所述的太陽能電池陣列按照方形陣列排布，與二次光學元件的光輸出端一一對應，所述的超導覆合散熱底板與太陽能電池陣列之間通過導熱絕緣膠粘接，所述的太陽能電池陣列為砷化鎵光伏電池，所述的二次光學元件聚光鏡內間隔設有光輸出折射板，呈三角形的光輸出折射板的兩邊反射面的長度方向為長方形。[0007]本發明的優點和積極效果是:與現有技術相比，1.該裝置光損失少，系統發電及集熱效率高。2.二次光學元件能提高光線的偏離容忍度，同時可以增強太陽能電池表面的光強分布均勻性。3.強制水循環冷卻系統能有效降低電池溫度，電池的使用壽命和轉換效率將得到提升，回收的熱量得到進一步利用，系統的綜合能量利用率可超過70%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的主視剖視結構示意圖:
其中，1- 二次光學元件、2-光輸出折射板、3-太陽能電池陣列、4-超導覆合散熱底板、5-絕熱材料、6-導熱金屬、7-螺釘、8-流通管路。
[0009]圖2為二次光學元件I俯視圖 圖3為超導覆合散熱底板4俯視圖 圖4為換熱器俯視圖
【具體實施方式】
以下結合附圖，對本發明作進一步的描述:
見附圖1，整個裝置通過絕熱材料5固定在定日架上。二次光學元件I聚光鏡內間隔設有光輸出折射板2, 二次光學兀件I與光輸出折射板2的底平面布有太陽能電池陣列3,太陽能電池陣列3的底面固定有超導覆合散熱底板4，超導覆合散熱底板4底平面固定有導熱金屬6，導熱金屬6外周通過螺釘7固定絕熱材料5，導熱金屬6內間隔分布有流通管路8 ；流通管路8通過管道與用熱器循環連通。二次光學元件I光接收端為圓形，三角形的光輸出折射板2的兩邊反射面長度方向為長方形，太陽能電池陣列3按照方形陣列排布，與二次光學元件I的光輸出端一一對應，超導覆合散熱底板4與太陽能電池陣列3通過導熱絕緣膠粘接，太陽能電池陣列3為砷化鎵光伏電池。
[0010]見附圖1，整個裝置通過絕熱材料5固定在定日架上。通過定日架對太陽光的跟蹤，使太陽光直射在二次光學元件I的聚光鏡上進行第一次聚光，太陽光透過二次光學元件I的聚光鏡照射在光輸出折射板2的折射，形成二次聚光的二次光學元件1，通過太陽光直射二次光學元件I聚光直接照射在以砷化鎵光伏電池作發電媒體的太陽能電池陣列3，一方面太陽能電池陣列3在太陽光的直接照射下發電，另外太陽能電池陣列3產生的高熱通過導熱金屬6加熱流通管路8內的循環水，使加熱的循環水向用熱器供熱，溫度降低的循環水在流經流通管路8時再次被加熱，形成太陽能電池陣列3發電和流通管路8的熱水循環，實現太陽能的綜合利用。
【權利要求】
1.一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，包括二次光學元件、太陽能電池陣列、超導覆合散熱底板、絕熱材料、導熱金屬、螺釘、流通管路在內，其特徵在於:整個裝置通過絕熱材料固定在定日架上，二次光學元件與光輸出折射板的底平面布有太陽能電池陣列，太陽能電池陣列的底面固定有超導覆合散熱底板，超導覆合散熱底板底平面固定有導熱金屬，導熱金屬外周通過螺釘固定絕熱材料。
2.根據權利要求1所述的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，其特徵在於:所述的導熱金屬內間隔分布有流通管路，流通管路通過管道與用熱器循環連通。
3.根據權利要求1所述的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，其特徵在於:所述的太陽能電池陣列按照方形陣列排布，與二次光學元件的光輸出一一對應。
4.根據權利要求1所述的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，其特徵在於:所述的超導覆合散熱底板與太陽能電池陣列之間通過導熱絕緣膠粘接。
5.根據權利要求1所述的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，其特徵在於:所述的太陽能電池陣列為砷化鎵光伏電池。
6.根據權利要求1所述的一種聚光反射式光伏模組的發電、供熱聯產裝置，其特徵在於:所述的二次光學元件聚光鏡內間隔設有光輸出折射板，呈三角形的光輸出折射板的兩邊反射面的長度方向為長方形。
【文檔編號】H02S40/22GK103888050SQ201210557753
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】滕亞青 申請人:上海久能能源科技發展有限公司